JP3128929B2 - Microwave plasma processing apparatus and processing method - Google Patents

Microwave plasma processing apparatus and processing method

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JP3128929B2
JP3128929B2 JP04050079A JP5007992A JP3128929B2 JP 3128929 B2 JP3128929 B2 JP 3128929B2 JP 04050079 A JP04050079 A JP 04050079A JP 5007992 A JP5007992 A JP 5007992A JP 3128929 B2 JP3128929 B2 JP 3128929B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、軸線上にマイクロ波
透過窓を有し、導入されたプラズマ生成ガスをプラズマ
状態にする軸対称のプラズマ生成室と、プラズマ生成室
と同軸に配置されプラズマ生成室内にマイクロ波との電
子サイクロトロン共鳴が生じる磁界領域を形成するソレ
ノイドコイルと、前記マイクロ波透過窓のプラズマ生成
室内部空間側の面と対面する側にプラズマ照射される被
処理物を配置するためのステージと、被処理物のマイク
ロ波透過窓側に反応ガスを供給するための反応ガス導入
口とを有するマイクロ波プラズマ処理装置と、この装置
を用いて被処理物を成膜もしくはエッチング処理する際
の処理方法とに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an axially symmetric plasma generation chamber having a microwave transmission window on an axis line for converting an introduced plasma generation gas into a plasma state, and a plasma chamber arranged coaxially with the plasma generation chamber. A solenoid coil that forms a magnetic field region where electron cyclotron resonance with microwaves is generated in the generation chamber, and a workpiece to be irradiated with plasma is arranged on a side of the microwave transmission window facing a surface of the microwave generation window facing the space inside the plasma generation chamber. Plasma processing apparatus having a stage for supplying a reaction gas to the microwave transmission window side of the object to be processed, and a film forming or etching process of the object using the apparatus. And the processing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のマイクロ波プラズマ処理装置の一
例として特開昭56−155535号公報に示されたマ
イクロ波プラズマCVD装置を図10に示す。図示され
ないマイクロ波源で発振されたマイクロ波が導波管1を
通り、マイクロ波透過窓2を通過して、図示されない真
空排気装置で真空に保たれたプラズマ生成室3に導入さ
れる。プラズマ生成室3にはガス導入管4を通してプラ
ズマ生成ガスが供給され、前記マイクロ波と、軸対称の
プラズマ生成室3を同軸に囲んで配置されたソレノイド
5がプラズマ生成室3内に形成する磁界との作用でマイ
クロ波プラズマが生じる。
2. Description of the Related Art FIG. 10 shows a microwave plasma CVD apparatus disclosed in JP-A-56-155535 as an example of a conventional microwave plasma processing apparatus. Microwaves oscillated by a microwave source (not shown) pass through the waveguide 1, pass through the microwave transmission window 2, and are introduced into the plasma generation chamber 3 kept in a vacuum by a vacuum exhaust device (not shown). The plasma generation gas is supplied to the plasma generation chamber 3 through a gas introduction pipe 4, and the microwave and a magnetic field formed in the plasma generation chamber 3 by a solenoid 5 disposed coaxially around the plasma generation chamber 3 that is axially symmetric. Microwave plasma is generated by the action.

【0003】このプラズマは、前記ソレノイド5の形成
する発散磁界に沿って下向きに移動し、反応室7内にあ
って反応室外部の高周波電源から高周波電力が印加でき
るステージ8上に設置された被処理物であるウエーハ9
に照射される。反応室7にはガス導入管10を通して反
応ガスが供給される。マイクロ波電力を効率よくプラズ
マに吸収させるため、プラズマ生成室3は円筒空洞共振
器構造 (例えばマイクロ波の共振モードがTE113 モー
ドの場合、内法寸法で直径約200mm, 高さ約200mm
の円筒形状) をとり、反応室7との間には、開口部を持
った金属製のプラズマ引き出し窓12が設置されてい
る。なお、図では、図を見易くするためにプラズマ生成
室3の水冷用配管を省略している。 このような装置に
おいて、ウエーハ表面に例えばシリコン窒化膜を成膜す
る場合には、例えばマイクロ波の周波数として通常工業
的に用いられている2.45GHz を用い、プラズマ生成室
内に磁束密度875ガウスの領域を形成するとともにプ
ラズマ生成ガスに例えば窒素ガス、反応ガスにシランガ
スを用いる。窒素ガスはマイクロ波電界と磁界とによる
電子サイクロトロン共鳴効果により効率よく電離され、
シランガスと衝突してこれを活性化しウエーハ上にシリ
コン窒化膜が形成される。なお、前記高周波電力をステ
ージ8に印加して膜形成を行うと、膜の緻密化, 段差被
膜性の改善等、目的に応じた成膜が可能である。
The plasma moves downward along the divergent magnetic field formed by the solenoid 5 and is placed in a reaction chamber 7 on a stage 8 to which high-frequency power can be applied from a high-frequency power supply outside the reaction chamber. Wafer 9 to be processed
Is irradiated. A reaction gas is supplied to the reaction chamber 7 through a gas introduction pipe 10. To absorb the microwave power to efficiently plasma, when the plasma generation chamber 3 cylindrical cavity structure (e.g., a microwave resonant mode of the TE 113 mode, approximately the diameter at inner dimension 200mm, a height of about 200mm
A metal plasma extraction window 12 having an opening is provided between the reaction chamber 7 and the reaction chamber 7. Note that, in the figure, a water cooling pipe of the plasma generation chamber 3 is omitted for easy viewing of the figure. In such an apparatus, when a silicon nitride film is formed on the wafer surface, for example, a microwave frequency of 2.45 GHz, which is generally used industrially, is used, and a magnetic flux density of 875 gauss is set in the plasma generation chamber. A region is formed, and for example, a nitrogen gas is used as a plasma generation gas, and a silane gas is used as a reaction gas. Nitrogen gas is efficiently ionized by the electron cyclotron resonance effect of microwave electric and magnetic fields,
Collision with silane gas activates it and forms a silicon nitride film on the wafer. When the high-frequency power is applied to the stage 8 to form a film, the film can be formed according to the purpose, such as densification of the film and improvement of step coverage.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように構成され
る,いわゆるECR (電子サイクロトロン共鳴) 型マイ
クロ波プラズマ処理装置では、現状では、膜厚分布の均
一化と成膜速度の向上とが常に課題として存在する。成
膜速度を向上させるためには、ステージをプラズマ生成
室に近づけ、より高密度のプラズマをウエーハに照射す
るようにすればよい。さらに好ましくは、プラズマ生成
室内にステージを位置させることにより、可能最大の成
膜速度を得ることができる。このため、装置を、図11
に示すように、ステージがプラズマ生成室内へ出入り可
能に形成して、ステージとマイクロ波透過窓との間隔を
マイクロ波のプラズマ生成室内波長の1/2以下とする
とともに、成膜に用いられるガスを全てプラズマ生成室
に投入するようにした装置が本発明者から提案されてい
る (特願平2−253730号) 。なお、この場合に
は、従来の反応室 (図10の符号7) はウエーハの受渡
し室としてのみ機能する。
In the so-called ECR (Electron Cyclotron Resonance) type microwave plasma processing apparatus configured as described above, at present, uniform film thickness distribution and improvement in film forming speed are always problems. Exists as In order to improve the film formation rate, the stage may be brought closer to the plasma generation chamber and the wafer may be irradiated with higher density plasma. More preferably, by positioning the stage in the plasma generation chamber, the maximum possible deposition rate can be obtained. For this reason, the device is
As shown in the figure, the stage is formed so as to be able to enter and exit the plasma generation chamber, and the distance between the stage and the microwave transmission window is set to 1 / or less of the wavelength of the microwave plasma generation chamber, and the gas used for film formation is formed. Of the present invention has been proposed by the present inventors (Japanese Patent Application No. 2-253730). In this case, the conventional reaction chamber (reference numeral 7 in FIG. 10) functions only as a wafer transfer chamber.

【0005】一方、膜厚分布の向上は、電子サイクロト
ロン共鳴が生じる面状の電子サイクロトロン共鳴領域
(以下ECR面と記す) を平坦に形成してプラズマ密度
の面内分布を均一化することにより達せられることが特
願平3−18138号および特願平3−51789号に
示されている。そして、平坦なECR面を形成するため
に、ソレノイドのステージ側端面がマイクロ波透過窓近
傍に位置するようにソレノイドを配置して、平坦なEC
R面をマイクロ波近傍に形成するようにした装置が両出
願で提案されている。
[0005] On the other hand, the improvement of the film thickness distribution is due to a planar electron cyclotron resonance region where electron cyclotron resonance occurs.
It is disclosed in Japanese Patent Application Nos. 3-18138 and 3-51789 that the plasma density (hereinafter referred to as an ECR surface) can be achieved by forming a flat surface to make the in-plane distribution of plasma density uniform. Then, in order to form a flat ECR surface, the solenoid is arranged so that the stage-side end surface of the solenoid is located near the microwave transmission window, and a flat ECR surface is formed.
An apparatus in which the R-plane is formed near the microwave is proposed in both applications.

【0006】また、膜厚分布の均一性は、従来構成のマ
イクロ波プラズマ処理装置のように、ECR面が曲面で
あっても、反応ガスをウエーハ面に均一に到達させるこ
とにより向上することが本発明者の提案:特願平1−1
14808号で示されている。この提案では、ステージ
前面側に配される円環状ガスノズルを軸方向に稼働とす
るか、円環状ガスノズルを複数、同軸に配し、各円環状
ガスノズルにそれぞれ独立したガス流量調整手段を介し
て反応ガスを送り込み、各円環状ガスノズルからステー
ジ前面側の空間内へ反応ガスを半径方向あるいは軸方向
に放出するようにしている。
[0006] Further, the uniformity of the film thickness distribution can be improved by allowing the reaction gas to uniformly reach the wafer surface even if the ECR surface is a curved surface as in a microwave plasma processing apparatus having a conventional configuration. Inventor's proposal: Japanese Patent Application No. 1-1
No. 14808. In this proposal, an annular gas nozzle arranged on the front side of the stage is operated in the axial direction, or a plurality of annular gas nozzles are arranged coaxially, and each annular gas nozzle reacts through independent gas flow rate adjusting means. The gas is sent in, and the reaction gas is discharged radially or axially from each annular gas nozzle into the space on the front side of the stage.

【0007】この発明の目的は、これらの提案を補完
し、これら提案の意図を簡潔に実現可能なマイクロ波プ
ラズマ処理装置の構造と、この構造の装置による被処理
物の、膜厚分布の均一性と成膜速度との両方の向上を目
指した処理方法とを提供することである。
An object of the present invention is to supplement these proposals and to realize a structure of a microwave plasma processing apparatus capable of simply realizing the intent of the proposals, and to provide a uniform thickness distribution of an object to be processed by the apparatus having this structure. It is an object of the present invention to provide a processing method aiming at improving both the properties and the film forming speed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、軸線上にマイクロ波透過窓を有
し、導入されたプラズマ生成ガスをプラズマ状態にする
軸対称のプラズマ生成室と、プラズマ生成室と同軸に配
置されプラズマ生成室内にマイクロ波との電子サイクロ
トロン共鳴が生じる磁界領域を形成するソレノイドコイ
ルと、前記マイクロ波透過窓のプラズマ生成室内部空間
側の面と対面する側にプラズマ照射される被処理物を配
置するためのステージと、被処理物のマイクロ波透過窓
側に反応ガスを供給するための反応ガス導入口とを有す
るマイクロ波プラズマ処理装置を、被処理物の被処理面
の位置を反応ガス導入口からマイクロ波透過窓と反対側
に20〜130mmの範囲に設定する装置として構成する
(以下、この装置を第1の装置という) 。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an axially symmetric plasma generation chamber having a microwave transmission window on an axis and bringing an introduced plasma generation gas into a plasma state. A solenoid coil arranged coaxially with the plasma generation chamber and forming a magnetic field region in which electron cyclotron resonance with microwaves is generated in the plasma generation chamber; and a side of the microwave transmission window facing the surface of the microwave generation window on the space side inside the plasma generation chamber. A microwave plasma processing apparatus having a stage for arranging an object to be plasma-irradiated and a reaction gas inlet for supplying a reaction gas to a microwave transmission window side of the object to be processed, An apparatus for setting the position of the surface to be processed within a range of 20 to 130 mm from the reaction gas inlet to the side opposite to the microwave transmission window.
(Hereinafter, this device is referred to as a first device).

【0009】この装置はさらに、電子サイクロトロン共
鳴が生じる磁界領域を被処理物とマイクロ波透過窓との
間に形成する装置として構成する(以下、この装置を第
2の装置という)。そして、さらに、上記第2の装置
を、電子サイクロトロン共鳴が生じる磁界領域の形状を
平坦な面に形成する装置として構成する (以下、この装
置を第3の装置という。本装置が請求項1の発明の装置
である。) 。
This device is further configured as a device for forming a magnetic field region in which electron cyclotron resonance occurs between the object to be processed and the microwave transmission window (hereinafter, this device is referred to as a second device). Further, the second device is configured as a device for forming a shape of a magnetic field region in which electron cyclotron resonance occurs on a flat surface (hereinafter, this device is referred to as a third device. It is an apparatus of the invention.).

【0010】また、第1または第2の装置において、反
応ガス導入口を、プラズマ生成室の内壁面と外壁面との
間に形成された,該両壁面と周方向が一致する環状の空
間から内壁面を貫通して被処理物被処理面上の到達ガス
量分布が均一となるように設けるのがよい (以下、この
装置を第4の装置という。本装置が請求項2,3の発明
の装置である。) 。具体的には、第4の装置が、反応ガ
ス導入口を、プラズマ生成室内壁面の周方向等間隔に複
数、全て同一口径に、かつ全コンダクタンスが環状空間
周方向流路のコンダクタンスに対して実質的に無視され
うる大きさに形成した装置とすれば好適である (以下、
この装置を第5の装置という。本装置が請求項4の発明
の装置である。) 。
[0010] In the first or second apparatus, the reaction gas inlet is formed by an annular space formed between the inner wall surface and the outer wall surface of the plasma generation chamber and having a circumferential direction coinciding with the both wall surfaces. It is preferable to provide a uniform distribution of the amount of gas that reaches the surface to be processed through the inner wall surface (hereinafter, this device is referred to as a fourth device. Device.) Specifically, the fourth device is configured to provide a plurality of reaction gas inlets at equal intervals in the circumferential direction of the wall surface of the plasma generation chamber, all having the same diameter, and having a total conductance substantially corresponding to the conductance of the annular space circumferential flow path. It is preferable that the device is formed to have a size that can be neglected in general (hereinafter, referred to as
This device is called a fifth device. This device is the device according to the fourth aspect of the present invention. ).

【0011】さらに、第3, 第4または第5の装置を、
ソレノイドコイルのステージ側端面がマイクロ波透過窓
近傍に位置するようにソレノイドコイルを配置して、平
坦な電子サイクロトロン共鳴磁界領域面をマイクロ波透
過窓近傍に形成するとともに、ステージをマイクロ波透
過窓近傍に配置可能とした装置とすればさらに好適であ
る (以下、この装置を第6の装置という。本装置が請求
項5の発明の装置である。) 。
Further, a third, fourth or fifth device is
The solenoid coil is arranged so that the stage-side end surface of the solenoid coil is positioned near the microwave transmission window, and a flat electron cyclotron resonance magnetic field area surface is formed near the microwave transmission window, and the stage is positioned near the microwave transmission window. It is more preferable that the apparatus can be arranged in the apparatus (hereinafter, this apparatus is referred to as a sixth apparatus. This apparatus is the apparatus according to the fifth aspect of the present invention).

【0012】そして、第3, 第4, 第5または第6の装
置を用いて被処理物を処理する際の処理方法は、被処理
物の被処理面位置をマイクロ波透過窓のプラズマ生成室
内部空間側の面からマイクロ波の真空中1波長の距離以
内に設定して処理する方法とする。この処理方法におい
て、特に、電子サイクロトロン共鳴磁界領域面を、マイ
クロ波透過窓のプラズマ生成室内部空間側の面からマイ
クロ波のプラズマ生成室内波長の1/2以下の位置に形
成するようにすればさらに好適である。
A processing method for processing an object to be processed by using the third, fourth, fifth or sixth apparatus is as follows. The method is set and processed within a distance of one wavelength in a vacuum of microwave from the surface on the inner space side. In this processing method, in particular, the electron cyclotron resonance magnetic field region surface may be formed at a position not more than の of the wavelength of the microwave plasma generation chamber from the surface of the microwave transmission window on the space side inside the plasma generation chamber. More preferred.

【0013】[0013]

【作用】この発明は、成膜速度が、装置内におけるEC
R面の位置および被処理面の位置に大きく依存し、か
つ、特に、反応ガス導入口の位置に大きく依存するとい
う本発明者の実験結果に基づき、かつECR面および被
処理面をマイクロ波透過窓からマイクロ波波長の1/2
以下の距離内に位置させる処理方法では、装置運用上、
スペース的な裕度が小さいことを勘案してなされたもの
である。
According to the present invention, the film forming speed is controlled by the EC in the apparatus.
The microwave transmission through the ECR surface and the surface to be processed depends on the position of the R surface and the surface of the surface to be processed, and in particular, based on the experimental results of the present inventor, which largely depend on the position of the reaction gas inlet. 1/2 of microwave wavelength from window
In the processing method that is located within the following distance, in terms of device operation,
This was done in consideration of the small space margin.

【0014】図3にプラズマ生成ガスに酸素ガス、反応
ガスにシランガスを用いてシリコン酸化膜を形成したと
きの被処理面の位置すなわち成膜位置とシランガス導入
口との距離と成膜速度との関係を示す。この実験では、
ECR面は、シランガス導入口より20mmマイクロ波透
過窓寄りに形成した。また、図の横軸は、同一成膜時間
での膜厚を示し、成膜速度の相対値をも示している。距
離L<0mmではほとんど成膜されないが、被処理面がガ
ス導入口からECR面と反対側へ離れるに従って成膜速
度は増加し、L=50mm近傍で最大となり、これを過ぎ
ると減少しはじめる。
FIG. 3 shows the relationship between the position of the surface to be processed, that is, the distance between the film forming position and the silane gas inlet, and the film forming speed when a silicon oxide film is formed using oxygen gas as the plasma generating gas and silane gas as the reactive gas. Show the relationship. In this experiment,
The ECR surface was formed 20 mm closer to the microwave transmitting window than the silane gas inlet. Further, the horizontal axis of the figure shows the film thickness during the same film forming time, and also shows the relative value of the film forming speed. At a distance L <0 mm, the film is hardly formed, but the film forming speed increases as the surface to be processed moves away from the gas inlet to the side opposite to the ECR surface, reaches a maximum near L = 50 mm, and starts to decrease after L = 50 mm.

【0015】この成膜速度の変化につき、図4を用いて
定性的に説明する。電子サイクロトロン共鳴領域で発生
した酸素プラズマは、磁界に沿って両極性拡散を行う。
その途中で発散や再結合のため密度がe-Lに比例して減
衰する。一方、シランラジカルはプラズマ中の電子とシ
ランガスの衝突によって発生するので、プラズマ密度一
定の雰囲気中では1−e-Lに比例して増加する。従って
酸素プラズマ密度とシランラジカル密度との積e-L×
(1−e-L) は図3に示す強度分布をもち、成膜速度に
極大値の領域が生じる。従って、本発明が対象とするマ
イクロ波プラズマ処理装置を上記第1の装置に構成する
ことにより、成膜速度の大きい装置とすることができ
る。
The change in the film forming speed will be qualitatively described with reference to FIG. Oxygen plasma generated in the electron cyclotron resonance region performs ambipolar diffusion along a magnetic field.
On the way, the density attenuates in proportion to e −L due to divergence and recombination. On the other hand, silane radicals are generated by collision of silane gas with electrons in plasma, and therefore increase in proportion to 1-e- L in an atmosphere having a constant plasma density. Therefore, the product of oxygen plasma density and silane radical density e −L ×
(1-e -L ) has the intensity distribution shown in FIG. 3, and a region where the film forming rate has a maximum value occurs. Therefore, by configuring the microwave plasma processing apparatus targeted by the present invention in the first apparatus, an apparatus having a high film forming rate can be obtained.

【0016】図5に、ECR面の位置による成膜速度の
変化を示す。成膜位置を、成膜速度が最大となる,シラ
ンガス導入口から50mmの位置に固定し、ECR面の位
置を移動させて同一成膜時間後の膜厚を測定したもので
ある。ECR面を被処理物へ移動させると膜厚は増加す
る。これはプラズマ発生領域に近いほど酸素プラズマ密
度が大きいからである。共鳴領域がガス導入口を通過す
ると膜厚は減少し始める。これはシランラジカルがマイ
クロ波透過窓とガス導入口との間で発生するので、被処
理面のほかにマイクロ波透過窓表面にも成膜されやすく
なるためである。共鳴領域が被処理物を通過したのちは
被処理物近傍のプラズマ密度が減少するので膜厚は急激
に減少する。また、この実験結果は、ECR面が成膜位
置とマイクロ波透過窓との間にあるかぎり、ECR面と
成膜位置との距離による成膜速度の変化は緩やかである
ことを示している。従って、マイクロ波プラズマ処理装
置を第2の装置とすることにより、第1の装置が意図し
た成膜速度を容易に実現させることができる。
FIG. 5 shows a change in the film forming speed depending on the position of the ECR plane. The film formation position was fixed at a position 50 mm from the silane gas introduction port where the film formation rate was maximized, and the position of the ECR plane was moved to measure the film thickness after the same film formation time. When the ECR surface is moved to the processing object, the film thickness increases. This is because the oxygen plasma density is higher as it is closer to the plasma generation region. As the resonance region passes through the gas inlet, the film thickness begins to decrease. This is because silane radicals are generated between the microwave transmission window and the gas inlet, so that a film is easily formed on the surface of the microwave transmission window in addition to the surface to be processed. After the resonance region has passed through the object, the film thickness sharply decreases because the plasma density near the object decreases. The experimental results show that as long as the ECR surface is between the film formation position and the microwave transmission window, the change in the film formation speed depending on the distance between the ECR surface and the film formation position is gradual. Therefore, by using the microwave plasma processing apparatus as the second apparatus, the film formation rate intended by the first apparatus can be easily realized.

【0017】そこで、さらに、第1または第2の装置
を、電子サイクロトロン共鳴が生じる磁界領域の形状を
平坦な面に形成する装置に構成すれば、本発明者の実験
の一例による図6(a) の実線に示すように、プラズマ密
度が均一化され、図6(b) の実線に示すように、膜厚分
布が均一となるので、成膜速度, 膜厚分布ともにすぐれ
た装置とすることができる。
Therefore, if the first or second device is further configured as a device for forming the shape of the magnetic field region where electron cyclotron resonance occurs on a flat surface, FIG. ), The plasma density is made uniform and the film thickness distribution becomes uniform, as shown by the solid line in FIG. 6 (b). Can be.

【0018】また、ECR面を曲面に形成する場合に
は、すでに述べたように、反応ガスを被処理面への到達
分布量が均一になるようにプラズマ空間に導入すること
により膜厚を均一化することができる。従って、第1ま
たは第2の装置において、反応ガス導入口をプラズマ生
成室の内壁面と外壁面との間に形成された,該両壁面と
周方向が一致する環状の空間から内壁面を貫通して被処
理物被処理面上の到達ガス量分布が均一となるように設
けると、膜厚分布が均一となり、成膜速度, 膜厚分布と
もにすぐれた装置を実現させることができる。
In the case where the ECR surface is formed into a curved surface, as described above, the film thickness is made uniform by introducing the reaction gas into the plasma space so that the distribution amount reaching the surface to be processed becomes uniform. Can be Therefore, in the first or second apparatus, the reaction gas inlet is formed so as to penetrate through the inner wall surface from an annular space formed between the inner wall surface and the outer wall surface of the plasma generation chamber and having a circumferential direction coinciding with the both wall surfaces. If the gas distribution on the surface to be processed is uniform, the film thickness distribution becomes uniform, and an apparatus excellent in both film forming speed and film thickness distribution can be realized.

【0019】また、プラズマ生成室内に反応ガスを供給
するための環状空間をプラズマ生成室の容器壁の肉厚内
に形成することにより、ステージの位置に妨げられるこ
となく、ステージとマイクロ波透過窓との間の空間にガ
スの全量を放出することができ、成膜速度, 膜厚分布向
上のためのステージ位置の設定に制約が生じない。従っ
て、第5の装置のように、環状空間からプラズマ生成室
内に反応ガスを放出するためのガス放出口を環状空間の
周方向等間隔に複数、全て同一口径に、かつその全コン
ダクタンスが環状空間周方向流路のコンダクタンスに対
して実質的に無視できる大きさに形成する等して、反応
ガスをガス放出口から周方向均等な量でステージとマイ
クロ波透過窓との間の空間に放出することにより、特願
平1−114808号にて詳述したように、ECR面が
曲面であり、このためにプラズマ密度の面内分布が不均
一であっても、膜厚の均一な膜を高速度に形成すること
ができる。
Further, by forming an annular space for supplying the reaction gas into the plasma generation chamber within the thickness of the container wall of the plasma generation chamber, the stage and the microwave transmission window are not hindered by the position of the stage. The entire amount of gas can be released into the space between the two stages, and there is no restriction on the setting of the stage position for improving the film forming speed and the film thickness distribution. Therefore, as in the fifth apparatus, a plurality of gas outlets for releasing the reaction gas from the annular space into the plasma generation chamber are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the annular space, all have the same diameter, and the total conductance is the annular space. The reactant gas is discharged from the gas discharge port into the space between the stage and the microwave transmission window in a uniform amount in the circumferential direction, for example, by forming the reactant gas into a size substantially negligible with respect to the conductance of the circumferential flow path. Therefore, as described in detail in Japanese Patent Application No. 1-114808, even if the ECR surface is a curved surface and the in-plane distribution of plasma density is non-uniform, a film having a uniform film thickness can be improved. Speed can be formed.

【0020】そこで、第3, 第4または第5の装置を、
ソレノイドコイルのステージ側端面がマイクロ波透過窓
近傍に位置するようにソレノイドコイルを配置して、平
坦な電子サイクロトロン共鳴磁界領域面をマイクロ波透
過窓近傍に形成するとともに、ステージをマイクロ波透
過窓近傍に配置可能とした装置とすれば、ECR面位置
をマイクロ波電界強度が最大となる, 電界の定在波の腹
に一致させることができ、シランラジカルを生じさせる
プラズマの密度を効果的に増加させることができる。従
って、ステージを図3および図5を勘案してマイクロ波
透過窓近傍に配置することにより、成膜速度を効果的に
上昇させることができる。
Therefore, the third, fourth or fifth device is
The solenoid coil is arranged so that the stage-side end surface of the solenoid coil is positioned near the microwave transmission window, and a flat electron cyclotron resonance magnetic field area surface is formed near the microwave transmission window, and the stage is positioned near the microwave transmission window. The ECR surface position can be matched to the antinode of the standing wave of the electric field, which maximizes the microwave electric field strength, effectively increasing the density of the plasma that generates silane radicals. Can be done. Therefore, by disposing the stage in the vicinity of the microwave transmitting window in consideration of FIGS. 3 and 5, the film forming speed can be effectively increased.

【0021】そこで、被処理面の処理に当たり、被処理
物の被処理面位置をマイクロ波透過窓のプラズマ生成室
内部空間側の面からマイクロ波の真空中1波長の距離以
内に設定すると、マイクロ波の1波長内にECR面と反
応ガス導入口と成膜位置とが存在することとなり、図3
および図5を勘案することにより、膜厚分布の均一な膜
を高成膜速度で、ECR面, 反応ガス導入口, 被処理面
配置上の位置的な無理を生じることなく形成することが
できる。
Therefore, when processing the surface to be processed, if the position of the surface to be processed is set within a distance of one wavelength in the vacuum of microwave from the surface of the microwave transmission window on the side of the space inside the plasma generation chamber, the microwave is In one wavelength of the wave, the ECR surface, the reaction gas inlet, and the film formation position exist, and FIG.
In consideration of FIG. 5 and FIG. 5, it is possible to form a film having a uniform film thickness distribution at a high film forming rate without causing positional unreasonability on the arrangement of the ECR surface, the reaction gas inlet, and the surface to be processed. .

【0022】また、特に、電子サイクロトロン共鳴磁界
領域面を、マイクロ波透過窓のプラズマ生成室内部空間
側の面からマイクロ波のプラズマ生成室内波長の1/2
以下の位置に形成する処理方法とすれば、プラズマ中で
波長が短くなり、かつ進行方向に電界波高値の減衰が大
きいマイクロ波の減衰前の高エネルギー位置でプラズマ
を生成することができ、成膜速度を極限まで高めること
が可能になる。
In particular, the surface of the electron cyclotron resonance magnetic field region is set at a distance from the surface of the microwave transmission window on the space side inside the plasma generation chamber to 1 / of the wavelength of the microwave plasma generation chamber.
If the processing method is formed at the following position, the wavelength can be shortened in the plasma, and the plasma can be generated at a high energy position before the attenuation of the microwave where the electric field peak value is largely attenuated in the traveling direction. It is possible to increase the film speed to the maximum.

【0023】[0023]

【実施例】図1に本発明に基づいて構成されるマイクロ
波プラズマ処理装置の第1の実施例を示す。図におい
て、図10および図11と対応する部材もしくは部位に
はこれらの図と同一符号が付されている。図示されない
マイクロ波源で発振された, 周波数が2.45GHz のマイ
クロ波が導波管1を通り、マイクロ波透過窓2を透過し
てプラズマ生成室3に導入される。プラズマ生成室3の
外部には、これを同軸に囲むソレノイドコイル5が配置
され、以下に説明する反応ガス導入口を形成するガス放
出口31よりマイクロ波透過窓寄りに磁界強度が875ガ
ウスのECR面を形成する。プラズマ生成室3には、内
壁面と外壁面との間に環状空間30が形成され、環状空
間30から内壁面を貫通してプラズマ生成室3の内部空
間に通じる同一口径のガス放出口31が複数、周方向均
等なガス量分布でガスを放出するように形成されてい
る。このガス放出口31はプラズマ生成室3の内壁面に
開けられるので、ガス放出口31の位置をプラズマ生成
室3の天井面近傍まで近づけることができ、ステージ8
とガス放出口31との軸方向距離を本発明の範囲内に保
持するかぎり、ウエーハのサイズにかかわらず、常に、
成膜に投入された反応ガスの全量をステージの前面側に
導入することができる。そこで、プラズマ生成室3の上
方からプラズマ生成ガスとして酸素ガスをプラズマ生成
ガス導入管4を通してプラズマ生成室3内に導入する
と、ガス放出口31のマイクロ波透過窓2寄りに形成さ
れたECR面で効率よくプラズマ化され、ソレノイドコ
イル5が形成する発散磁界の作用でステージ方向に両極
性拡散をし、ガス放出口31から放出された反応ガスで
あるシランガスを活性化してシランラジカルを生じさ
せ、ステージ8上のウエーハ9の上面にシリコン酸化膜
を形成させる。ステージ8はウエーハ9の上面が、直線
駆動機構22を用いてマイクロ波透過窓2との間隔がマ
イクロ波の1波長以下となる位置に保持されている。な
お、図では、図を見易くするためにプラズマ生成室3の
水冷用配管は省略してある。
FIG. 1 shows a first embodiment of a microwave plasma processing apparatus constructed in accordance with the present invention. In the drawings, members or portions corresponding to those in FIGS. 10 and 11 are denoted by the same reference numerals as those drawings. A microwave having a frequency of 2.45 GHz oscillated by a microwave source (not shown) passes through the waveguide 1, passes through the microwave transmission window 2, and is introduced into the plasma generation chamber 3. A solenoid coil 5 is disposed outside the plasma generation chamber 3 coaxially therewith, and an ECR having a magnetic field intensity of 875 gauss closer to the microwave transmitting window than a gas discharge port 31 forming a reaction gas inlet described below. Form a surface. In the plasma generation chamber 3, an annular space 30 is formed between the inner wall surface and the outer wall surface, and a gas discharge port 31 having the same diameter that penetrates the inner wall surface from the annular space 30 and communicates with the inner space of the plasma generation chamber 3. A plurality of gas are formed so as to release gas with a uniform gas amount distribution in the circumferential direction. Since this gas discharge port 31 is opened on the inner wall surface of the plasma generation chamber 3, the position of the gas discharge port 31 can be brought close to the vicinity of the ceiling surface of the plasma generation chamber 3, and the stage 8
Regardless of the size of the wafer, as long as the axial distance between the gas outlet 31 and the gas outlet 31 is kept within the scope of the present invention,
The entire amount of the reaction gas introduced into the film can be introduced to the front side of the stage. Therefore, when oxygen gas is introduced into the plasma generation chamber 3 from above the plasma generation chamber 3 as a plasma generation gas through the plasma generation gas introduction pipe 4, the ECR surface formed near the microwave transmission window 2 of the gas discharge port 31 is formed. Plasma is efficiently formed, and ambipolar diffusion is performed in the direction of the stage by the action of a divergent magnetic field formed by the solenoid coil 5, and silane gas, which is a reaction gas released from the gas discharge port 31, is activated to generate silane radicals. A silicon oxide film is formed on the upper surface of the wafer 9 on 8. The stage 8 is held at a position where the distance from the microwave transmission window 2 is less than or equal to one wavelength of the microwave by using the linear drive mechanism 22 on the upper surface of the wafer 9. Note that, in the figure, a water cooling pipe of the plasma generation chamber 3 is omitted for easy understanding of the figure.

【0024】この装置を用いて成膜したときの膜厚分
布, ウエーハ到達ガス量およびウエーハ前面側プラズマ
密度の分布を図8に示す。ソレノイドコイル5の幾何学
的中心がマイクロ波透過窓近傍に位置していることか
ら、ECR面をマイクロ波透過窓近傍に形成した場合、
ECR面は曲面となり、プラズマ密度分布がかなり不均
一となっているにもかかわらず、ウエーハ到達ガス量の
ウエーハ面上の分布が均一なため、膜厚分布の均一性が
プラズマ密度分布と比較して大幅に改善されている。比
較データとして、図10に示す従来の方式で反応ガスを
反応室7内へ放出したときの膜厚分布, ウエーハ到達ガ
ス量のウエーハ面上の分布およびウエーハ前面側プラズ
マ密度の分布の一例を図9に示す。これによれば、プラ
ズマ密度 (相対値) 分布は図8と同じであるが、膜厚分
布はウエーハ到達ガス量のウエーハ面上の分布をそのま
ま反映し、均一性が著しく悪い。
FIG. 8 shows the distribution of film thickness, the amount of gas reaching the wafer, and the distribution of plasma density on the front side of the wafer when a film is formed using this apparatus. Since the geometric center of the solenoid coil 5 is located near the microwave transmitting window, when the ECR surface is formed near the microwave transmitting window,
Even though the ECR surface is curved and the plasma density distribution is considerably non-uniform, the distribution of gas reaching the wafer is uniform on the wafer surface. Has been greatly improved. As comparative data, FIG. 10 shows an example of the film thickness distribution, the distribution of the gas reaching the wafer on the wafer surface, and the distribution of the plasma density on the front surface of the wafer when the reaction gas is discharged into the reaction chamber 7 by the conventional method shown in FIG. It is shown in FIG. According to this, the plasma density (relative value) distribution is the same as in FIG. 8, but the film thickness distribution directly reflects the distribution of the gas reaching the wafer on the wafer surface, and the uniformity is extremely poor.

【0025】図2に本発明に基づいて構成されるマイク
ロ波プラズマ処理装置の第2の実施例を示す。この実施
例では、被処理物として大直径 (8インチ) のウエーハ
を対象とし、マイクロ波導波管として、プラズマ生成室
3側に矩形−円形テーパ導波管 (入口の矩形断面から出
口の大口径円形断面に向かって断面形状が徐々に変化す
る導波管) 11を使用している。プラズマ生成室3の外
部には、これと同軸にソレノイドコイル5が配置され、
端部をマイクロ波透過窓2の近傍に位置させて平坦なE
CR面12を形成させるようにしている。プラズマ生成
室3の上方からプラズマ生成ガスとして酸素ガスをプラ
ズマ生成ガス導入管4を通して導入すると、高密度かつ
均一な酸素ガスプラズマが生成さる。なお、ガス放出口
31からウエーハ9上面までの軸方向距離は、第1の実
施例と同様、ステージ8を上下動させる直線駆動機構2
2により設定される。
FIG. 2 shows a second embodiment of the microwave plasma processing apparatus constructed based on the present invention. In this embodiment, a large-diameter (8-inch) wafer is used as an object to be processed, and a rectangular-circular tapered waveguide (from the rectangular cross section of the entrance to the large diameter of the exit) is provided on the plasma generation chamber 3 side as the microwave waveguide. A waveguide 11 whose cross-sectional shape gradually changes toward a circular cross-section is used. Outside the plasma generation chamber 3, a solenoid coil 5 is arranged coaxially therewith.
The end is located near the microwave transmitting window 2 and the flat E
The CR surface 12 is formed. When oxygen gas is introduced as a plasma generation gas from above the plasma generation chamber 3 through the plasma generation gas introduction pipe 4, high-density and uniform oxygen gas plasma is generated. The axial distance from the gas outlet 31 to the upper surface of the wafer 9 is the same as in the first embodiment.
2 is set.

【0026】この装置構成でステージ8上のウエーハ9
の上面を、直線駆動機構により、マイクロ波透過窓2か
らマイクロ波の1波長以内の距離に設定したときのプラ
ズマ密度分布と膜厚分布との対応の一例を、図10によ
るソレノイド配置, ガス導入方式と対比させて図6に示
す。図において、実線は本発明の装置によるもの、破線
が従来の装置によるものである。また、この装置によ
り、直径8インチウエーハへの成膜実験をしたところ、
L (ガス放出口6とウエーハ9上面との軸方向距離) が
20〜130mmの範囲内で、図7に示したように、5%
近傍の膜厚分布が得られた。
With this apparatus configuration, the wafer 9 on the stage 8
FIG. 10 shows an example of the correspondence between the plasma density distribution and the film thickness distribution when the upper surface is set at a distance within one wavelength of the microwave from the microwave transmission window 2 by the linear drive mechanism. FIG. 6 shows a comparison with the method. In the figure, the solid line is for the device of the present invention, and the broken line is for the conventional device. Also, when a film formation experiment was performed on a wafer having a diameter of 8 inches using this apparatus,
When L (the axial distance between the gas discharge port 6 and the upper surface of the wafer 9) is in the range of 20 to 130 mm, as shown in FIG.
A film thickness distribution in the vicinity was obtained.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明では、反応ガス導入口、被処理物
の被処理面、電子サイクロトロン共鳴磁界領域面の位置
を以上のようにし、かつ電子サイクロトロン共鳴磁界領
域面を平坦な面とするか、反応ガス導入口を、被処理面
上の到達ガス量分布が均一となるように形成するように
したので、被処理面上に膜厚分布の均一な膜を高速で形
成でき、生産性の向上が可能となった。特に被処理面を
マイクロ波透過窓からマイクロ波の1波長以下の位置に
設定することにより、さらには、電子サイクロトロン共
鳴磁界領域面をマイクロ波透過窓からマイクロ波のプラ
ズマ生成室内波長の1/2以下の位置に形成することに
より、上記効果が顕著となる。
According to the present invention, the positions of the reaction gas inlet, the surface of the object to be processed, and the surface of the electron cyclotron resonance magnetic field region are set as described above, and the surface of the electron cyclotron resonance magnetic field region is made flat. The reaction gas inlet is formed such that the distribution of the amount of gas reached on the surface to be treated is uniform, so that a film having a uniform film thickness distribution can be formed on the surface to be treated at high speed, and the productivity can be improved. Improvement has become possible. In particular, by setting the surface to be processed at a position of one wavelength or less of the microwave from the microwave transmission window, the surface of the electron cyclotron resonance magnetic field can be further reduced from the microwave transmission window to one half of the wavelength of the plasma generation chamber of the microwave. The effect is remarkable by forming in the following positions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づいて構成されるマイクロ波プラズ
マ処理装置の第1の実施例を示す装置断面図
FIG. 1 is a sectional view of a microwave plasma processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明に基づいて構成されるマイクロ波プラズ
マ処理装置の第2の実施例を示す装置断面図
FIG. 2 is a sectional view of a microwave plasma processing apparatus according to a second embodiment of the present invention;

【図3】電子サイクロトロン共鳴磁界領域面の位置と反
応ガス導入口の位置とを固定して被処理面の位置を移動
させたときの成膜速度の変化を示す線図
FIG. 3 is a diagram showing a change in a deposition rate when a position of a surface to be processed is moved while a position of an electron cyclotron resonance magnetic field region surface and a position of a reaction gas inlet are fixed.

【図4】図3の結果が得られる理由を定性的に説明する
ための, プラズマ生成ガスのプラズマ密度と反応ガスラ
ジカル密度との位置による変化を示す線図
FIG. 4 is a diagram showing changes in the plasma density of the plasma generating gas and the reactive gas radical density depending on the position to qualitatively explain the reason why the result of FIG. 3 is obtained;

【図5】反応ガス導入口の位置と被処理面の位置とを固
定して電子サイクロトロン共鳴磁界領域面の位置を移動
させたときの成膜速度の変化を示す線図
FIG. 5 is a diagram showing a change in a film forming speed when the position of the reaction gas inlet and the position of the surface to be processed are fixed and the position of the electron cyclotron resonance magnetic field region surface is moved.

【図6】本発明の装置によるプラズマ密度分布と膜厚分
布とを従来の装置によるものと対比させて示す線図
FIG. 6 is a diagram showing a plasma density distribution and a film thickness distribution of the apparatus of the present invention in comparison with those of a conventional apparatus.

【図7】図3の線図を求めたときに同時に得られた, 被
処理面の位置による膜厚分布の変化を示す線図
FIG. 7 is a diagram showing a change in film thickness distribution depending on the position of a surface to be processed, which is obtained simultaneously when the diagram of FIG. 3 is obtained.

【図8】図1の装置を用いて成膜処理を行ったときの成
膜特性の一例を示す図であって、同図(a) は膜厚分布を
示す線図、同図(b) はウエーハに到達した反応ガス量の
面分布を示す線図、同図(c) はウエーハ前面側のプラズ
マ密度分布を示す線図
8A and 8B are diagrams showing an example of film forming characteristics when a film forming process is performed using the apparatus of FIG. 1, wherein FIG. 8A is a diagram showing a film thickness distribution, and FIG. Is a diagram showing the surface distribution of the amount of reaction gas reaching the wafer, and FIG. 3 (c) is a diagram showing the plasma density distribution on the front side of the wafer.

【図9】従来の装置を用いて成膜処理を行ったときの成
膜特性の一例を示す図であって、同図(a) は膜厚分布を
示す線図、同図(b) はウエーハに到達した反応ガス量の
面分布を示す線図、同図(c) はウエーハ前面側のプラズ
マ密度分布を示す線図
9A and 9B are diagrams illustrating an example of film forming characteristics when a film forming process is performed using a conventional apparatus, wherein FIG. 9A is a diagram illustrating a film thickness distribution, and FIG. Diagram showing the surface distribution of the amount of reaction gas reaching the wafer, and FIG. 3C shows the plasma density distribution on the front side of the wafer.

【図10】従来のマイクロ波プラズマ処理装置構成の第
1の例を示す装置断面図
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a first example of a configuration of a conventional microwave plasma processing apparatus.

【図11】本発明者が先に提案したマイクロ波プラズマ
処理装置の一構成を示す装置断面図
FIG. 11 is an apparatus sectional view showing one configuration of a microwave plasma processing apparatus previously proposed by the present inventors.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 導波管 2 マイクロ波透過窓 3 プラズマ生成室 4 プラズマ生成ガス導入管 5 ソレノイドコイル 6 反応ガス導入口 8 ステージ 9 ウエーハ(被処理物) 10 反応ガス導入管 12 平坦なECR面(電子サイクロトロン共鳴磁界
領域面) 22 直線駆動機構 30 環状空間 31 ガス放出口(反応ガス導入口)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waveguide 2 Microwave transmission window 3 Plasma generation chamber 4 Plasma generation gas introduction pipe 5 Solenoid coil 6 Reaction gas introduction port 8 Stage 9 Wafer (object to be processed) 10 Reaction gas introduction pipe 12 Flat ECR surface (Electron cyclotron resonance Magnetic field area surface) 22 Linear drive mechanism 30 Annular space 31 Gas outlet (reaction gas inlet)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/205 H01L 21/302 H01L 21/31 C23C 16/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/205 H01L 21/302 H01L 21/31 C23C 16/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】軸線上にマイクロ波透過窓を有し、導入さ
れたプラズマ生成ガスをプラズマ状態にする軸対称のプ
ラズマ生成室と、プラズマ生成室と同軸に配置されプラ
ズマ生成室内にマイクロ波との電子サイクロトロン共鳴
が生じる磁界領域を形成するソレノイドコイルと、前記
マイクロ波透過窓のプラズマ生成室内部空間側の面と対
面する側にプラズマ照射される被処理物を配置するため
のステージと、被処理物のマイクロ波透過窓側に反応ガ
スを供給するための反応ガス導入口とを有するマイクロ
波プラズマ処理装置において、被処理物の被処理面の位
置を反応ガス導入口からマイクロ波透過窓と反対側に2
0〜130mmの範囲に設定するとともに、電子サイクロ
トロン共鳴が生じる磁界領域を被処理物とマイクロ波透
過窓との間に形成し、電子サイクロトロン共鳴が生じる
磁界領域の形状を平坦な面に形成することを特徴とする
マイクロ波プラズマ処理装置。
An axially symmetric plasma generation chamber having a microwave transmission window on an axis for converting an introduced plasma generation gas into a plasma state; a microwave generation chamber disposed coaxially with the plasma generation chamber; A solenoid coil for forming a magnetic field region in which electron cyclotron resonance occurs, and a stage for arranging an object to be irradiated with plasma on a side of the microwave transmission window facing a surface of the microwave generation window facing the space inside the plasma generation chamber. In a microwave plasma processing apparatus having a reaction gas inlet for supplying a reaction gas to a microwave transmission window side of a processing object, a position of a processing surface of a processing object is opposite to a microwave transmission window from the reaction gas introduction port. 2 on the side
The magnetic field region where electron cyclotron resonance occurs is formed between the object to be processed and the microwave transmission window, and the shape of the magnetic field region where electron cyclotron resonance occurs is formed on a flat surface while being set in the range of 0 to 130 mm. A microwave plasma processing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項2】軸線上にマイクロ波透過窓を有し、導入さ
れたプラズマ生成ガスをプラズマ状態にする軸対称のプ
ラズマ生成室と、プラズマ生成室と同軸に配置されプラ
ズマ生成室内にマイクロ波との電子サイクロトロン共鳴
が生じる磁界領域を形成するソレノイドコイルと、前記
マイクロ波透過窓のプラズマ生成室内部空間側の面と対
面する側にプラズマ照射される被処理物を配置するため
のステージと、被処理物のマイクロ波透過窓側に反応ガ
スを供給するための反応ガス導入口とを有するマイクロ
波プラズマ処理装置において、被処理物の被処理面の位
置を反応ガス導入口からマイクロ波透過窓と反対側に2
0〜130mmの範囲に設定するとともに、被処理物のマ
イクロ波透過窓側に反応ガスを供給する反応ガス導入口
が、プラズマ生成室の内壁面と外壁面との間に形成され
た,該両壁面と周方向が一致する環状の空間から内壁面
を貫通して被処理物被処理面上の到達ガス量分布が均一
となるように設けられることを特徴とするマイクロ波プ
ラズマ処理装置。
2. An axially symmetric plasma generation chamber having a microwave transmission window on an axis for converting an introduced plasma generation gas into a plasma state, and a microwave generation chamber disposed coaxially with the plasma generation chamber. A solenoid coil for forming a magnetic field region in which electron cyclotron resonance occurs, and a stage for arranging an object to be irradiated with plasma on a side of the microwave transmission window facing a surface of the microwave generation window facing the space inside the plasma generation chamber. In a microwave plasma processing apparatus having a reaction gas inlet for supplying a reaction gas to a microwave transmission window side of a processing object, a position of a processing surface of a processing object is opposite to a microwave transmission window from the reaction gas introduction port. 2 on the side
A reaction gas inlet for supplying a reaction gas to the microwave transmission window side of the object to be processed is formed between the inner wall surface and the outer wall surface of the plasma generation chamber. A microwave plasma processing apparatus provided to penetrate an inner wall surface from an annular space having a circumferential direction coinciding with a circumferential direction, so that a distribution of a reaching gas amount on a surface to be processed is uniform.
【請求項3】請求項第2項に記載の装置において、電子
サイクロトロン共鳴が生じる磁界領域を被処理物とマイ
クロ波透過窓との間に形成することを特徴とするマイク
ロ波プラズマ処理装置。
3. The microwave plasma processing apparatus according to claim 2, wherein a magnetic field region in which electron cyclotron resonance occurs is formed between the object to be processed and the microwave transmission window.
【請求項4】請求項第2項または第3項に記載の装置に
おいて、被処理物被処理面上の到達ガス量分布が均一と
なるように設けられる反応ガス導入口は、プラズマ生成
室内壁面の周方向等間隔に複数、全て同一口径に、かつ
全コンダクタンスが環状空間周方向流路のコンダクタン
スに対して実質的に無視されうる大きさに形成されるこ
とを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。
4. The apparatus according to claim 2, wherein the reaction gas inlet provided to make the distribution of the amount of gas attained on the surface to be processed uniform is provided on a wall surface of the plasma generation chamber. A microwave plasma processing apparatus characterized in that a plurality of them are formed at equal intervals in the circumferential direction, all have the same diameter, and the total conductance is formed to be substantially negligible with respect to the conductance of the annular space circumferential flow path. .
【請求項5】請求項第1項ないし第4項に記載の装置に
おいて、ソレノイドコイルのステージ側端面がマイクロ
波透過窓近傍に位置するようにソレノイドコイルを配置
して、平坦な電子サイクロトロン共鳴磁界領域面をマイ
クロ波透過窓近傍に形成するとともに、ステージをマイ
クロ波透過窓近傍に配置可能としたことを特徴とするマ
イクロ波プラズマ処理装置。
5. A flat electron cyclotron resonance magnetic field according to claim 1, wherein the solenoid coil is arranged such that an end face of the solenoid coil on the stage side is located near the microwave transmission window. A microwave plasma processing apparatus characterized in that a region surface is formed near a microwave transmission window and a stage can be arranged near the microwave transmission window.
【請求項6】請求項第1項ないし第5項に記載の装置を
用いて被処理物を処理する方法であって、被処理物の被
処理面位置をマイクロ波透過窓のプラズマ生成室内部空
間側の面からマイクロ波の真空中1波長の距離以内に設
定することを特徴とする処理方法。
6. A method for processing an object to be processed by using the apparatus according to claim 1, wherein the position of the surface of the object to be processed is set inside a plasma generation chamber of a microwave transmission window. A processing method wherein the distance is set within a distance of one wavelength in a vacuum of a microwave from a surface on the space side.
【請求項7】請求項第6項に記載の処理方法において、
電子サイクロトロン共鳴磁界領域面を、マイクロ波透過
窓のプラズマ生成室内部空間側の面からマイクロ波のプ
ラズマ生成室内波長の1/2以下の位置に形成すること
を特徴とする処理方法。
7. The processing method according to claim 6, wherein
A processing method, wherein the surface of the electron cyclotron resonance magnetic field region is formed at a position not more than 1/2 of the wavelength of the microwave in the plasma generation chamber from the surface of the microwave transmission window on the side of the space inside the plasma generation chamber.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101485053B (en) * 2006-06-30 2012-05-23 夏普株式会社 Relay connector, relay connector and chassis assembling structure, relay connector and discharge tube assembling structure

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